Ledvice so kompleksna struktura. Njihova strukturna enota je nefron. Struktura nefrona omogoča, da v celoti izvaja svoje funkcije - filtrira se, proces reabsorpcije, izločanja in izločanja biološko aktivnih sestavin.

Nastal primarni, nato sekundarni urin, ki se izloča skozi mehur. Čez dan se skozi izločevalni organ filtrira velika količina plazme. Njen del se nato vrne v telo, preostali del pa se odstrani.

Struktura in funkcija nefronov sta med seboj povezani. Vsaka poškodba ledvic ali njihovih najmanjših enot lahko povzroči zastrupitev in nadaljnje motnje celotnega telesa. Posledica neracionalne uporabe nekaterih zdravil, nepravilnega zdravljenja ali diagnoze je lahko odpoved ledvic. Prvi simptomi so razlog za obisk specialista. Ta problem se ukvarjajo z urologi in nefrologi.

Kaj je nefron

Nephron je strukturna in funkcionalna enota ledvic. Obstajajo aktivne celice, ki so neposredno vključene v proizvodnjo urina (ena tretjina vseh), ostale pa so v rezervi.

Rezervne celice postanejo aktivne v nujnih primerih, na primer s poškodbami, kritičnimi stanji, ko se velik odstotek ledvičnih enot nenadoma izgubi. Fiziologija izločanja vključuje delno celično smrt, tako da se lahko rezervne strukture aktivirajo čim prej, da se ohranijo funkcije organa.

Vsako leto se izgubi do 1% strukturnih enot - umrejo za vedno in niso obnovljene. S pravim načinom življenja, odsotnostjo kroničnih bolezni, se izguba začne šele po 40 letih. Glede na to, da je število nefronov v ledvicah približno 1 milijon, se zdi, da je odstotek majhen. S starostjo se lahko delo organa bistveno poslabša, kar ogroža kršitev delovanja sečil.

Proces staranja lahko upočasnite s spremembo načina življenja in porabo zadostne količine čiste pitne vode. Tudi v najboljšem primeru ostane le 60% aktivnih nefronov v vsaki ledvici s časom. Ta številka sploh ni kritična, ker je plazemska filtracija motena le z izgubo več kot 75% celic (tako aktivnih kot tistih, ki so v rezervi).

Nekateri ljudje živijo, ko so izgubili eno ledvico, nato pa druga opravlja vse funkcije. Delo urinarnega sistema je pomembno oslabljeno, zato je potrebno pravočasno izvajati preventivo in zdravljenje bolezni. V tem primeru potrebujete redne obiske zdravnika za imenovanje vzdrževalne terapije.

Anatomija nefrona

Anatomija in struktura nefrona je precej zapletena - vsak element ima določeno vlogo. V primeru okvare pri delu celo najmanjše komponente ledvice prenehajo normalno delovati.

• kapsula;
• glomerularna struktura;
• cevasto strukturo;
• zanke kokoši;
• skupne tubule.

Nefron v ledvicah je sestavljen iz segmentov, ki so med seboj povezani. Kapsula Shumlyansky-Bowman, zaplet majhnih žil - to so sestavine ledvičnega telesa, kjer poteka proces filtracije. Sledijo tubuli, kjer se snovi absorbirajo in proizvajajo.

Iz teleta ledvice se začne proksimalno območje; naprej ven zank, ki zapušča distal. Nefroni v ekspandirani obliki imajo dolžino približno 40 mm, če pa so zloženi, se izkaže približno 100000 m.

Nephron kapsule se nahajajo v kortikalni snovi, so vključene v možgansko snov, nato spet v kortikalno, na koncu pa v kolektivne strukture, ki gredo v ledvično medenico, kjer se začnejo uretri. Na njih se odstrani sekundarni urin.

Kapsula

Nephron se začne z malpigijskega telesa. Sestavljen je iz kapsule in navitja kapilar. Celice okrog majhnih kapilar so razporejene v obliki pokrovčka - to je ledvično telo, ki prehaja z zakasnjeno plazmo. Podocite prekrivajo steno kapsule od znotraj, ki skupaj z zunanjo oblikuje režasto votlino s premerom 100 nm.

Fenestrirane (fenestrirane) kapilare (sestavine glomerulov) dobivajo kri iz aferentnih arterij. Drugače se imenujejo "čarobna mreža", ker ne igrajo nobene vloge pri izmenjavi plina. Kri, ki prehaja skozi to rešetko, ne spremeni sestave plina. Plazma in raztopljene snovi pod vplivom krvnega tlaka v kapsulo.

Kapsula nefrona nabira infiltrat, ki vsebuje škodljive produkte čiščenja krvi v plazmi - tako nastane primarni urin. Razdalja med plastmi epitela služi kot tlačni filter.

Zaradi nastale in odhajajoče glomerularne arteriole se tlak spremeni. Osnovna membrana igra vlogo dodatnega filtra - ohranja nekatere elemente krvi. Premer beljakovinskih molekul je večji od por membrane, zato ne prehajajo.

Nefiltrirana kri vstopi v eferentne arteriole, preide v mrežo kapilar, obdaja tubule. Nato snovi, ki se reabsorbirajo v teh tubulih, vstopijo v kri.

Kapsula človeškega ledvičnega nefrona komunicira s tubulom. Naslednji del se imenuje proksimalen, primarni urin se nadaljuje.

Zgubljeni tubuli

Proksimalne tubule so ravne in ukrivljene. Površina znotraj je obložena s cilindričnim in kubičnim epitelijem. Krtačna meja z villi je absorbcijska plast nefronskih kanalić. Selektivni zajetje je zagotovljeno z velikim območjem proksimalnih tubulov, tesnim odmikom peritubularnih žil in velikim številom mitohondrijev.

Tekočina kroži med celicami. Sestavine plazme v obliki bioloških snovi se filtrirajo. V zavitih tubulih nefrona nastajajo eritropoetin in kalcitriol. Škodljivi vključki, ki spadajo v filtrat z reverzno osmozo, so prikazani z urinom.

Nefronski segmenti filtrirajo kreatinin. Količina te beljakovine v krvi je pomemben pokazatelj funkcionalne aktivnosti ledvic.

Loops henle

Henlejeva zanka zajame del proksimalnega in segmenta distalnega odseka. Najprej se premer zanke ne spremeni, potem se zoži in sprosti Na ione v zunajcelični prostor. Z ustvarjanjem osmoze se H2O sesa pod pritiskom.

Spuščeni in naraščajoči kanali so zanke. Spuščeno območje s premerom 15 μm je sestavljeno iz epitela, kjer se nahaja več pinocitotičnih mehurčkov. Naraščajoče mesto je obloženo s kubičnim epitelijem.

Zanke so porazdeljene med kortikalno in možgansko snov. Na tem področju se voda premakne navzdol, nato se vrne.

Na začetku se distalni kanal dotakne kapilarnega omrežja na mestu aduktorja in izločilnega plovila. Je precej ozka in obložena z gladkim epitelijem, zunaj pa je gladka kletna membrana. Tukaj se sproščata amonijak in vodik.

Kolektivne tubule

Kolektivne cevi se imenujejo tudi Bellinijevi kanali. Njihova notranja obloga je lahka in temna epitelna celica. Prva reabsorbira vodo in je neposredno vključena v razvoj prostaglandinov. Klorovodikova kislina se proizvaja v temnih celicah prepognjenega epitela, ima sposobnost spreminjanja pH urina.

Kolektivni tubuli in zbiralni kanali ne spadajo v strukturo nefrona, ker se nahajajo nekoliko nižje v ledvičnem parenhimu. V teh strukturnih elementih pride do pasivnega odsesavanja vode. Glede na funkcionalnost ledvic telo uravnava količino vode in natrijevih ionov, kar vpliva na krvni tlak.

Vrste nefronov

Strukturni elementi so razdeljeni glede na značilnosti strukture in funkcij.

Kortikalni so razdeljeni na dve vrsti - intrakortični in superzastopni. Število slednjih je približno 1% vseh enot.

Značilnosti superformalnih nefronov:

• majhen volumen filtriranja;
• lokacijo glomerulov na površini lubja;
• najkrajši zanki.

Ledvice so večinoma sestavljene iz intrakortikalnih nefronov, več kot 80%. Nahajajo se v kortikalni plasti in igrajo pomembno vlogo pri filtriranju primarnega urina. Zaradi večje širine izločajočih se arteriolov v glomerulih intrakortikalnih nefronov pride pod tlak do krvi.

Kortikalni elementi uravnavajo količino plazme. S pomanjkanjem vode se ponovno ujamejo iz jukstamedularnih nefronov, ki so v večjih količinah dani v medullo. Odlikujejo jih velike ledvične celice z relativno dolgimi tubulami.

Yuxtamedullary tvorijo več kot 15% vseh nefronov v organu in tvorijo končno količino urina, ki določa njegovo koncentracijo. Njihova posebnost strukture so dolge zanke Henle. Plovila za prevoz in vodenje enake dolžine. Od izhodnih zank se oblikujejo, prodirajo v medullo vzporedno z Henle. Nato vstopijo v vensko mrežo.

Funkcije

Glede na vrsto ledvične nefrone opravljajo naslednje funkcije:

• filtriranje;
• povratno sesanje;
• izločanje.

Za prvo stopnjo je značilna proizvodnja primarne sečnine, ki jo nadalje očistimo s reapsorpcijo. Na isti stopnji se absorbirajo koristne snovi, mikro in makro elementi, voda. Zadnja faza nastajanja urina je predstavljena s tubularno sekrecijo - nastane sekundarni urin. Odstrani snovi, ki jih telo ne potrebuje. Strukturna in funkcionalna enota ledvice sta nefrona, ki sta:

• vzdržuje vodno-solno in elektrolitsko ravnovesje;
• uravnavanje nasičenosti z urinom z biološko aktivnimi komponentami;
• vzdrževanje kislinsko-baznega ravnovesja (pH);
• nadzor krvnega tlaka;
• odstranjevanje produktov presnove in drugih škodljivih snovi;
• sodelujejo v procesu glukoneogeneze (pridobivanje glukoze iz spojin ne-ogljikovih hidratov);
• izzovejo izločanje določenih hormonov (npr. uravnavanje tonov sten krvnih žil).

Procesi, ki se pojavljajo v človeškem nefronu, omogočajo oceno stanja organov izločilnega sistema. To je mogoče storiti na dva načina. Prvi je izračun vsebnosti kreatinina (produkt razgradnje beljakovin) v krvi. Ta indikator opisuje, koliko enote ledvic obvladajo funkcijo filtriranja.

Delo nefrona lahko ocenimo tudi z drugim indikatorjem - hitrostjo glomerularne filtracije. Normalno krvno plazmo in primarni urin je treba filtrirati s hitrostjo 80-120 ml / min. Za ljudi v starosti, je lahko spodnja meja norma, saj po 40 letih ledvične celice umirajo (glomeruli postanejo veliko manjši in telo težje popolnoma filtrira tekočine).

Funkcije nekaterih komponent glomerularnega filtra

Glomerularni filter je sestavljen iz fenestriranega kapilarnega endotelija, bazalne membrane in podocitov. Med temi strukturami je mezangialna matrica. Prvi sloj opravlja funkcijo grobe filtracije, drugi - odpravlja beljakovine, tretji pa očisti plazmo iz majhnih molekul nepotrebnih snovi. Membrana ima negativen naboj, zato albumin ne prodre skozi njega.

Krvna plazma v glomerulih se filtrira, mezangiociti pa podpirajo njihovo delo - celice mezangialne matrike. Te strukture izvajajo kontraktilne in regenerativne funkcije. Mesangiociti obnovijo bazalno membrano in podocite, in kot makrofagi absorbirajo mrtve celice.

Če vsaka enota opravlja svoje delo, ledvice delujejo kot usklajen mehanizem in nastajanje urina poteka brez vračanja strupenih snovi v telo. To preprečuje kopičenje toksinov, nastanek zabuhlost, hipertenzijo in druge simptome.

Motnje nefrona in njihovo preprečevanje

Pri funkcionalnih motnjah in strukturnih enotah ledvic pride do sprememb, ki vplivajo na delovanje vseh organov - moteno je vodno-solno ravnovesje, kislost in presnova. Gastrointestinalni trakt preneha normalno delovati in zaradi zastrupitve se lahko pojavijo alergijske reakcije. Prav tako poveča obremenitev jeter, saj je ta organ neposredno povezan z izločanjem toksinov.

Za bolezni, povezane s prometno disfunkcijo tubulov, obstaja eno samo ime - tubulopatija. Dve vrsti sta:

Prva vrsta je prirojena patologija, druga je pridobljena disfunkcija.

Aktivna smrt nefronov se začne pri jemanju zdravil, katerih neželeni učinki kažejo na možno bolezen ledvic. Nekatera zdravila iz naslednjih skupin imajo nefrotoksičen učinek: nesteroidna protivnetna zdravila, antibiotiki, imunosupresivi, antitumorsko zdravljenje itd.

Tubulopatije so razdeljene na več vrst (po lokaciji):

Z popolno ali delno disfunkcijo proksimalnih tubulov lahko opazimo fosfaturijo, ledvično acidozo, hiperaminoacidurijo in glikozurijo. Slabo reabsorpcijo fosfatov vodi do uničenja kostnega tkiva, ki se med terapijo z vitaminom D ne obnovi. Za hiperacidurijo je značilna motena transportna funkcija aminokislin, ki vodi do različnih bolezni (odvisno od vrste aminokisline). Takšna stanja zahtevajo takojšnjo zdravniško pomoč, pa tudi distalno tubulopatijo:

• ledvični diabetes;
• kanalna acidoza;
• psevdohipoalosteronizem.

Kršitve so združene. Z razvojem kompleksnih patologij se lahko hkrati zmanjša absorpcija aminokislin z glukozo in reabsorpcija bikarbonatov s fosfati. Tako se pojavijo naslednji simptomi: acidoza, osteoporoza in druge patologije kostnega tkiva.

Preprečite pojav motenj v delovanju ledvic, pravilne prehrane, uporabe zadostne količine čiste vode in aktivnega načina življenja. V primeru simptomov okvare ledvic se je treba pravočasno posvetovati s strokovnjakom (da bi preprečili kronično akutno obliko bolezni).

Ni priporočljivo jemati zdravil (še posebej recept z nefrotoksičnimi stranskimi učinki) brez zdravniškega recepta - prav tako lahko motijo ​​delovanje urinarnega sistema.

Strukturno funkcionalna enota ledvice - nefrona

Za obstoj človeškega telesa ne zagotavlja le sistema za dovajanje snovi za gradnjo telesa ali pridobivanje energije iz njega.

Obstaja tudi celoten kompleks različnih visoko učinkovitih bioloških struktur za odstranjevanje odpadkov.

Ena od teh struktur so ledvice, katerih delovna strukturna enota je nefron.

Splošne informacije

To je ena od funkcionalnih enot ledvic (eden od njenih elementov). V organu je vsaj 1 milijon nefronov, ki skupaj tvorijo skladen sistem. Zaradi svoje strukture nefroni omogočajo filtracijo krvi.

Zakaj - kri, ker je dobro znano, da ledvice proizvajajo urin?
Proizvajajo urin iz krvi, kjer organi, ki so izbrali vse, kar potrebujejo, pošiljajo snovi:

• bodisi v tem trenutku telo popolnoma ne zahteva;
• ali njihov presežek;
• lahko postane nevarno zanj, če so še v krvi.

Da bi uravnotežili sestavo in lastnosti krvi, je treba iz njega odstraniti nepotrebne sestavine: odvečno vodo in soli, toksine, beljakovine z nizko molekulsko maso.

Struktura nefrona

Odkritje ultrazvočne metode je omogočilo, da ugotovimo: ne samo srce, temveč vse organe: jetra, ledvice in celo možgani imajo sposobnost zmanjšanja.

Ledvice so stisnjene in sproščene v določenem ritmu - njihova velikost in obseg se zmanjšata ali povečata. Ko se to zgodi, stiskanje, raztezanje arterij, ki potekajo skozi telo organa. Tudi v njih se spreminja tlak: ko se ledvica sprošča, se zmanjša in ko se zmanjša, se poveča, kar omogoča, da nefron deluje.

Z naraščajočim pritiskom v arterijah se sproži sistem naravnih polprepustnih membran v strukturi ledvice - in snovi, ki so nepotrebne za telo, ki so bile pritisnjene skozi njih, se odstranijo iz krvnega obtoka. Vstopijo v formacije, ki so začetni deli urinarnega trakta.

Na določenih segmentih le-teh obstajajo območja, kjer poteka obratno sesanje (vračanje) vode in dela soli v krvni obtok.

V nefronu se razlikujejo:

• primarno filtracijsko območje (ledvično telo, sestavljeno iz glomerula, ki se nahaja v kapsuli Shumlyansky-Bowman);
• reapsorpcija (kapilarna mreža na ravni začetnih odsekov primarnega urinarnega trakta - ledvičnih tubulov).

Ledvica

To je ime mreže kapilar, ki je resnično podobno ohlapnemu zamašku, v katerega se raztrga arteriola (drugo ime: dobava).

Ta struktura zagotavlja maksimalno kontaktno površino kapilarnih sten z intimno (zelo blizu) sosednjo selektivno prepustno tri-plastno membrano, ki tvori notranjo steno bowman kapsule.

Debelina sten kapilar se tvori le z enim slojem endotelijskih celic s tankim citoplazmatskim slojem, v katerem so fenestra (votle strukture), ki prenašajo snovi v eni smeri - od lumna kapilare do votline kapsule ledvičnega korpusa.

Glede na lokalizacijo glede na kapilarni glomerul (glomerulus) so:

• intraglomerularna (intraglomerularna);
• ekstraglomerularni (ekstraglomerularni).

Skozi kapilarne zanke in jih osvobodimo žlindre in odvečno, se kri zbere v razrešnici. To pa tvori drugo mrežo kapilar, ki prepletajo ledvične tubule na njihovih muhastih področjih, iz katerih se zbira kri v veno in se tako vrne v krvni obtok ledvic.

Bowman-Shumlyansky kapsula

Struktura te strukture nam omogoča primerjavo s splošno znano tematiko vsakdanjega življenja - sferično brizgo. Če pritisnete na dno, tvori skledo z notranjo konkavno polkroglo površino, ki je hkrati neodvisna geometrijska oblika in služi kot nadaljevanje zunanje poloble.

Med obema stenama oblikovane oblike ostane zarezana prostorska votlina, ki se nadaljuje v nos brizge. Še en primer za primerjavo je bučka iz termosa z ozko votlino med dvema stenama.

Bowman-Shumlyansky kapsula ima med dvema stenama notranjo votlino, ki je podobna razrezu:

• zunanja, imenovana parietalna plošča in
• notranja (ali visceralna plošča).

Predvsem pa podocit spominja na panj z več debelimi glavnimi koreninami, od katerih se korenine enakomerno premikajo na obe strani, so tanjše, celoten koreninski sistem, ki se razprostira na površini, se razteza daleč od središča in zapolni skoraj ves prostor znotraj kroga, ki ga tvori. Glavni tipi:

1. Podociti so ogromne celice z telesi, ki se nahajajo v votlini kapsule in so istočasno dvignjeni nad nivo kapilarne stene zaradi odvisnosti od njihovih korenastih procesov citotrabecule.
2. Citotrabekula je raven primarnega razvejanja "noge" procesa (v primeru s panjom, glavnimi koreninami), obstaja pa tudi sekundarna razvejanost - raven citopodije.
3. Cytopodia (ali pedikule) so sekundarni procesi z ritmično vzdrževano razdaljo iztoka iz citotrabeule ("glavni koren"). Zaradi enotnosti teh razdalj dosežemo enakomerno porazdelitev citopodije v območjih kapilarne površine na obeh straneh citotrabecule.

Izrastki - citopodija ene citotrabeule, ki segajo v intervale med podobnimi formacijami sosednje celice, tvorijo obliko, relief in vzorec, ki zelo spominja na zadrgo, med posameznimi »zobmi«, ki so le ozke vzporedne reže linearne oblike, imenovane reže za filtracijo (režne filtracije).

Zaradi te podocitne strukture je celotna zunanja površina kapilar, obrnjena proti votlini kapsule, popolnoma prekrita s prepletanjem citopodij, katerih zadrge ne dopuščajo potiskanja kapilarne stene v votlini kapsule, ki preprečuje silo krvnega tlaka v kapilari.

Ledvični tubuli

Začenši s čebulastim odebeljem (Shumlyansky-Bowmanova kapsula v nefronski strukturi), primarni urinarni trakt ima še dodatno značilnost tubulov premera, ki se razlikujejo po svoji dolžini, poleg tega pa na določenih območjih pridobijo značilno zaobljene oblike.

Njihova dolžina je takšna, da so nekateri njihovi segmenti v skorji, drugi - v medulla parenhimu ledvic.
Na poti tekočine iz krvi v primarni in sekundarni urin prehaja skozi ledvične tubule, sestavljene iz:

• proksimalno zavitega tubula;
• Henlejeve zanke, ki se spuščajo in se vzpenjajo;
• distalno zavitega tubula.

Isti namen služi prisotnost interdigitations - prst podobne vdolbine membran sosednjih celic v drug drugega. Aktivna resorpcija snovi v lumen cevka je zelo energetsko intenziven proces, zato citoplazma cevastih celic vsebuje veliko mitohondrijev.

V kapilarah, ki pleteno površino proksimalno zavitega tubul, proizvaja
reapsorpcija:

• ioni natrija, kalija, klora, magnezija, kalcija, vodika, karbonatnih ionov;
• glukoza;
• aminokisline;
• nekatere beljakovine;
• sečnine;
• vode.

Tako se iz primarnega filtrata - primarnega urina, ki nastane v Bowmanovi kapsuli - oblikuje vmesna spojina, ki sledi zanki Henle (z značilnim ovinkom ostre oblike v ledvični vetrnici), v kateri se ločita koleno navzdol majhnega premera in naraščajoče koleno velikega premera.

Premer ledvičnih tubulov na teh območjih je odvisen od višine epitela, opravlja različne funkcije v različnih delih zanke: v tankem delu je ravno, zagotavlja učinkovitost pasivnega vodnega transporta, v debelem - višjem kubičnem, zagotavlja reabsorpcijsko aktivnost v hemokapilar elektrolitov (večinoma natrijev) in pasivno. po vodi.

V distalnem vijugastih tubulih se oblikuje urin končne (sekundarne) sestave, ki nastane med neobvezno reabsorpcijo (sesanjem) vode in elektrolitov iz krvi kapilar, ki prepleta to območje ledvičnih tubulov, s čimer zaključi svojo zgodovino s kolektivnim cevčjem.

Vrste nefronov

Ker se ledvična tkiva večine nefrona nahajajo v kortikalni plasti parenhima ledvic (v zunanji skorji), in Henleove zanke majhne dolžine prehajajo v zunanjo možgansko ledvično snov, skupaj z večino krvnih žil v ledvicah, se imenujejo kortikalne ali intrakortične.

Njihov drugi delež (okrog 15%), z Henlejevo zanko večje dolžine, ki je globoko potopljena v medullo (vse do vrhov ledvičnih piramid), se nahaja v jukstamedularni skorji, obmejnem pasu med možgani in kortikalnim slojem, zaradi česar jih lahko imenujemo jukstamedularna.

Manj kot 1% nefronov, ki so plitvo locirani v subkapsularni plasti ledvic, se imenujejo subkapsularni ali superformalni.

Ultrafiltracija urina

Sposobnost "nog" podocita, da se skrči s hkratnim zgoščevanjem, omogoča nadaljnje zoževanje filtracijskih vrzeli, zaradi česar je proces čiščenja krvi, ki teče skozi kapilaro v glomerulu, še bolj selektiven v smislu premera filtriranih molekul.

Tako prisotnost "nog" v podocitih poveča območje njihovega stika s steno kapilare, medtem ko stopnja njihovega zmanjšanja nadzoruje širino filtracijskih vrzeli.

Poleg vloge izključno mehanske ovire, imajo razrezane membrane tudi proteine ​​na svojih površinah, ki imajo negativen električni naboj, kar omejuje prenos negativno nabitih beljakovin in drugih kemičnih spojin.

Struktura nefronov (ne glede na lokalizacijo v ledvičnem parenhimu), ki je zasnovana za opravljanje funkcije vzdrževanja stabilnosti notranjega telesa telesa, jim omogoča, da opravljajo svojo nalogo, ne glede na čas dneva, spremembo letnih časov in drugih zunanjih pogojev, skozi življenje posameznika.

Diagram strukture nefrona

Ledvica sesalcev je strukturno sestavljena iz dveh plasti: zunanje, kortikalne in spodaj ležeče možganske plasti, ki vsebuje zunanji in notranji del.

Strukturna enota ledvice je nefron, v človeških ledvicah jih je približno 1 milijon (diagram enega od nefronov je prikazan na sliki 1). Vsak nefron se začne z dvojno steno kapsule Shumlyansky-Bowman, znotraj katere je glomerularna kapilarna glomerula.

Med stenami kapsule je votlina, iz katere se začne proksimalni tubul (PC). Odsek nefrona, ki sledi proksimalnemu tubulu, je padajoči del zanke Henle; konča se s kolenastim kolenom in nato preide v vzpenjalni del zanke, ki je vzporeden z padajočim; nato pride distalni tubul (DC), ki se vrne v kapsulo svojega nefrona in leži med arteriolami, ki prinašajo in opravljajo, tako da se njena meja z Henlejevo debelo vzpenjalno zanko (območje gosto makule densa) približa arteriolam. Nato urin vstopa v zbiralne epruvete (ST), ki prehajajo skozi vse plasti ledvic in so razporejene vzporedno z Henlejevimi zankami. Strogo gledano, CT-ji niso del nefrona, saj imajo drugačen embrionalni izvor, vendar se s fiziološkega stališča štejejo za sestavni del nefrona.

Slika 1 Diagram strukture nefrona.

Ne pozabite: lokacija vsakega od delov nefrona v ledvicah in njihova medsebojna razporeditev sta pomembni za razumevanje njihovega sodelovanja v procesu tvorbe urina.

V ledvicah človeka in sesalcev obstaja več vrst nefronov, ki se razlikujejo po lokaciji glomerulov: površinski, intrakortični (ležijo znotraj kortikalne plasti) in jukstamedularni (njihovi glomeruli se nahajajo v bližini meje možganske kosti (slika 2). Značilnosti Henle in oskrbe s krvjo, tako da imajo jukstamedularni nefroni dolgo zanko Henle, ki se spusti globoko v notranjo vetrnico, zaradi katere bodo sodelovali v procesu koncentratorja. Bani urin.

Slika 2 Vrste nefronov

Kakšna je struktura nefrona

Strukturna enota ledvice ima kompleksno strukturo. Omeniti velja, da vsaka njena komponenta opravlja določeno funkcijo.

• Malgipiyovo telo ledvice, sestavljeno iz kapsule Shumlyansky-Bowman s premerom 0,2 milimetra in glomerul iz kapilar. Iz nje se začne nefron. Celice, ki obdajajo kapilare, so razporejene tako, da so podobne pokrovčku in se imenujejo ledvično telo. Prehaja skozi tekočino, ki se zadržuje v kapsuli. Prav tako nabira infiltracijo, ki je produkt filtracije krvne plazme. Bowmanova kapsula je zelo pomemben element nefrona.
• Proksimalno zaobljen tubul. Njegova značilnost se šteje za mejo s čopiči, ki se vrti v tubule. Zunaj je delitev nefrona prekrita z osnovno membrano, zbrano v gube. Ko so ledvični tubuli napolnjeni, se te gubice poravnajo in same tubule se zaokrožijo. Pri izstopu iz tekočine se spet zožijo in celice postanejo prizmatične. V citoplazmi tubularnih celic je veliko mitohondrijev, ki se nahajajo na bazalni strani celice in ji zagotavljajo energijo za premikanje različnih snovi.
• Zanka Henle. Ko proksimalni tubul vstopi v cerebralni žarek, se premakne na začetek zanke Henle, ki se spušča v medullo. Njegov zgornji del je pritrjen na korteks, ki je povezan z Bowmanovo kapsulo. Zanka je odgovorna za reabsorpcijo vode in ionov v sečnino in je poimenovana po slavnem patologu iz Nemčije.

Nefron je zasnovan tako, da se notranja zanka na začetku ne razlikuje od proksimalnega tubula. Toda tik pod njo se lumen zoži in deluje kot filter za vnos natrija v tkivno tekočino. Po določenem času se ta tekočina spremeni v hipertonično.

Nato se vzpenjajoči segment razširi in poveže z distalnim tubulom.

• Distalni tubul z začetnim odsekom se dotika kapilarnega glomerula v kraju, kjer se nahajajo arterije, ki prinašajo in prehajajo. Ta cevčica je precej ozka, v notranjosti ni vilic, zunaj pa je prekrita z zgibano kletno membrano. Prav v njem pride do procesa reabsorpcije Na in vode ter izločanja vodikovih ionov in amoniaka.
• Povezovalna cevka, kjer urin prihaja iz distalnega dela in se premakne v zbiralno cevko.
• Zbirni cevki se štejejo za končni del tubularnega sistema in nastanejo v procesu sečevoda.

Obstajajo tri vrste tubul: kortikalna, zunanja cona možganske snovi in ​​notranja cona medule. Poleg tega strokovnjaki ugotavljajo prisotnost papilarnih kanalov, ki se pretakajo v majhne ledvične skodelice. Končni urin se oblikuje v kortikalnih in možganskih odsekih cevke.

Ali so možne razlike?

Struktura nefrona se lahko nekoliko razlikuje glede na vrsto. Razlika med temi elementi je v njihovi lokaciji, globini tubulov in lokaciji ter dimenzijah zapletov. Glavno vlogo ima Henlejeva zanka in velikost nekaterih segmentov nefrona.

Vrste nefronov

Zdravniki razlikujejo 3 vrste strukturnih elementov ledvic. Vsak od njih je treba podrobneje opisati:

• Površinski ali kortikalni nefron, ki je telo ledvic, se nahaja 1 milimeter od kapsule. Odlikuje jih krajša zanka Henle in predstavljajo približno 80% celotnega števila strukturnih enot.
• Intrakortikalni nefron, katerega ledvično telo se nahaja v srednjem delu skorje. Henlejeve zanke so tukaj dolge in kratke.
• Yuxtamedularni nefron z ledvičnim telesom, ki se nahaja na vrhu meje skorje in medule. Ta element ima dolgo zanko henle.

Ker so nefroni strukturna in funkcionalna enota ledvice in očistijo telo pred produkti predelave snovi, ki vstopajo v njega, človek živi brez žlindre in drugih škodljivih elementov. Če je aparat nefronov poškodovan, lahko povzroči zastrupitev celotnega organizma, ki ogroža ledvično odpoved. To nakazuje, da je v primeru najmanjšega okvare ledvic smiselno takoj poiskati ustrezno medicinsko pomoč.

Katere funkcije izvajajo nefroni?

Struktura nefrona je večfunkcionalna: vsak nefron je sestavljen iz delujočih elementov, ki delujejo gladko in zagotavljajo normalno delovanje ledvic. Fenomen, opažen v ledvicah, pogojno razdeljen na več stopenj:

Filtriranje V prvi fazi se v Shumlyansky kapsuli tvori urin, ki ga v glomerulusih kapilar filtrira krvna plazma. Ta pojav je posledica razlike med tlakom v lupini in kapilarnim glomerulom.

Krv se filtrira z neko vrsto membrane, po kateri se premakne v kapsulo. Sestava primarnega urina je skoraj identična sestavi krvne plazme, ker je bogata z glukozo, odvečno soljo, kreatininom, aminokislinami in več spojin z nizko molekulsko maso. Nekaj ​​teh vključkov je zakasnjenih v telesu, nekatere pa so prikazane.

Struktura nefrona je večfunkcionalna: vsak nefron je sestavljen iz delujočih elementov, ki delujejo gladko in zagotavljajo normalno delovanje ledvic. Fenomen, opažen v ledvicah, pogojno razdeljen na več stopenj:

• Filtriranje V prvi fazi se v Shumlyansky kapsuli tvori urin, ki ga v glomerulusih kapilar filtrira krvna plazma. Ta pojav je posledica razlike med tlakom v lupini in kapilarnim glomerulom.

Krv se filtrira z neko vrsto membrane, po kateri se premakne v kapsulo. Sestava primarnega urina je skoraj identična sestavi krvne plazme, ker je bogata z glukozo, odvečno soljo, kreatininom, aminokislinami in več spojin z nizko molekulsko maso. Nekaj ​​teh vključkov je zakasnjenih v telesu, nekatere pa so prikazane.

Glede na to, kako deluje nefron, lahko trdimo, da filtracija poteka s hitrostjo 125 mililitrov na minuto. Shema njegovega dela ni nikoli motena, kar kaže na obdelavo 100 - 150 litrov primarnega urina vsak dan.

• Resorpcija. V tej fazi se primarni urin ponovno filtrira, kar je potrebno, da se v telo vrnejo koristne snovi, kot so voda, sol, glukoza in aminokisline. Glavni element pri tem je proksimalni tubuli, v katerih vilice pomagajo povečati volumen in hitrost absorpcije.

Ko primarni urin gre skozi tubul, skoraj vsa tekočina gre v krvni obtok, tako da ne ostane več kot 2 litra urina.

Vsi elementi nefronske strukture, vključno s kapsulo nefrona in zanko Henle, sodelujejo pri reabsorpciji. V sekundarnem urinu ni nobenih snovi, potrebnih za telo, lahko pa zazna sečnino, sečno kislino in druge strupene vključke, ki jih je treba odstraniti.

• Izločanje. V urinu so ioni vodika, kalija in amoniaka v krvi. Lahko izvirajo iz zdravil ali drugih strupenih spojin. Zaradi izločanja kalcija se telo znebi vseh teh snovi, kislinsko-bazično ravnovesje pa popolnoma obnovimo.

Ko urin preide skozi ledvični korpus, preide skozi filtracijo in predelavo, se zbere v ledvični medenici, prenese skozi uretre v mehur in se izloči iz telesa.

Preventivni ukrepi za smrt nefrona

Za normalno delovanje telesa je dovolj tretji del vseh strukturnih elementov ledvic. Preostali delci so priključeni na delo med povečano obremenitvijo. Primer tega je operacija, pri kateri je bila odstranjena ena ledvica. Ta postopek vključuje nalaganje preostalega organa. V tem primeru postanejo vsi oddelki nefrona v rezervi aktivni in opravljajo svoje predvidene funkcije.

Ta način delovanja se spopada s filtriranjem tekočine in omogoča telesu, da ne čuti odsotnosti ene ledvice.

Da bi preprečili nevarni pojav, v katerem nephron izgine, sledite nekaj preprostim pravilom:

• Izogibajte se ali pravočasno zdravite bolezni sečil in spolovil.
• Preprečiti razvoj ledvične odpovedi.
• Jejte prav in vodite zdrav način življenja.
• Poiščite pomoč zdravnikov za morebitne zaskrbljujoče simptome, ki kažejo na razvoj patološkega procesa v telesu.
• Upoštevajte osnovna pravila osebne higiene.
• Bodite pozorni na spolno prenosljive okužbe.

Funkcionalna enota ledvice se ne more povrniti, zato bolezen ledvic, poškodbe in mehanske poškodbe povzročijo, da se število nefronov za vedno zmanjša. Ta proces pojasnjuje dejstvo, da sodobni znanstveniki poskušajo razviti mehanizme, ki lahko obnovijo delovanje nefronov in bistveno izboljšajo delovanje ledvic.

Strokovnjaki priporočajo, da ne začnejo pojavljati bolezni, ker so lažje preprečiti kot zdraviti. Sodobna medicina je dosegla velike višine, zato se številne bolezni uspešno zdravijo in ne puščajo resnih zapletov.

V distalnem zavitih tubulih se reapsorpcija Na + nadaljuje z Cl - (slika 9-10 V). Oba iona iz lumna tubulov vstopata v celice distalnega zavitega tubula skozi mehanizem sekundarnega aktivnega transporta, kar povzroča istočasni prenos Na + in Cl - (transport, nosilni protein: TSC). NaCl vstopa v celico skozi apikalno membrano s pomočjo transporterja Na + in Cl - lokaliziranega na luminalni membrani (cotransport), medtem ko Na + / K + -ATPaza na bazolateralni membrani aktivno odstranjuje Na + iz celice, vzdržuje elektrokemični gradient, ki zagotavlja Na + skozi luminalna membrana. Delo tega električno nevtralnega Na + -Cl-nosilca stimulira aldosteron in ga inhibira diuretična kislina. Zato se je imenoval TSC (tiazidno občutljiv co-transporter). Cl - zapusti celico skozi Cl - kanale (tip CLC-Kb).

V kortikalnem zbiralnem kanalu (sl. 9-10 G) Na + vstopa v glavne celice skozi Na + kanale.

Sl. 9-10. Celični modeli reapsorpcije Na + na različnih področjih nefrona.

In - v proksimalno zavitih tubulih. B - v distalnih ravnih tubulih (debel naraščajoči del zanke Henle). B - v distalnem zavitih tubulih. G - v kortikalnih vezivnih tubulih

Reabsorpcija Cl - v različnih delih nefrona

V proksimalno zavitih tubulih se Cl - reabsorbira predvsem med celicami (sl. 9-11 A). V začetnih odsekih proksimalnega tubula (S1), kjer je koncentracija Cl 115 mmol, se reapsorpcija Cl sledi samo vodi (vodni tok prenaša raztopljene snovi: prenos skupaj s topilom ali vlekom topila). Ko filtrat napreduje skozi tubule kljub rahli reapsorpciji Cl, se njegova koncentracija poveča, ko voda in Na + zapustita lumen tubulov. Zaradi reabsorpcije vode koncentracija Cl v lumnu cevka doseže 135 mmol, to pomeni, da postane večja od koncentracije Cl - v intersticijski tekočini (npr. V lumnu proksimalnega direktnega tubula). Razlika v koncentraciji Cl - v lumnu proksimalnega tubula v primerjavi s koncentracijo Cl - v intersticijski tekočini v vsakem delu cevke je gonilna sila za medcelično difuzijo Cl - iz lumna tubulov proti krvnim žilam. Cl - lahko zapusti lumen tubulov pod vplivom kemične gibalne sile (- [Cl -]): skozi tesne stike med apikalnimi deli membrane epitelijskih celic (medcelična difuzija). Na ta način se del filtriranega Cl - absorbira. Zaradi te difuzije se Cl - poleg vzdolž proksimalnega tubula - pojavi transepitelni potencial, pri katerem cevasta lumenska tekočina nosi pozitivni naboj (sprememba znaka potenciala), kar zagotavlja medcelično reapsorpcijo kationov Na +, K +, Ca 2+ in Mg 2+. Velikost transepitelnega potenciala je 2 mV.

Strukturna in funkcionalna enota ledvice je nefron, ki ga sestavljajo vaskularni glomerulus, njegova kapsula (ledvično telo) in cevni sistem, ki vodi v zbiralno cev (slika 3). Slednji se ne nanaša morfološko na nefron.

Slika 3. Diagram strukture nefrona (8).

Vsaka človeška ledvica ima približno 1 milijon nefronov, s starostjo se njihovo število postopoma zmanjšuje. Glomeruli se nahajajo v kortikalni plasti ledvic, od katerih se 1 / 10-1 / 15 nahaja na meji s medulo in se imenujejo jukstamedularna. Imajo Henlejeve dolge zanke, ki se poglabljajo v meduli in spodbujajo bolj učinkovito koncentracijo primarnega urina. Pri dojenčkih imajo glomeruli majhen premer in njihova skupna filtrirna površina je veliko manjša kot pri odraslih.

Struktura ledvičnega glomerula

Glomerul je prekrit z visceralnim epitelijem (podociti), ki pri vaskularnem polu glomerula preide v parietalni epitel Bowmanove kapsule. Bowmanov (urinarni) prostor prehaja neposredno v lumen proksimalnega zavitega tubula. Kri vstopi v vaskularni pol glomerulov skozi aferentno arteriolo in po prehodu skozi zanke kapilar glomerulov zapusti eferentno arteriolo z manjšim lumnom. Stiskanje arteriole izteka poveča hidrostatični tlak v glomerulih, kar olajša filtracijo. V glomerulih je aferentna arteriola razdeljena na več vej, ki povzročajo kapilare več rež (slika 4A). V glomerulih je približno 50 kapilarnih zank, med katerimi so bile najdene anastomoze, ki omogočajo glomerulusu, da deluje kot "dializni sistem". Glomerularna kapilarna stena je trojni filter, ki obsega fenestrirani endotelij, glomerularno osnovno membrano in režno membrano med nogami podocita (slika 4B).

Slika 4. Struktura glomerulov (9).

A - glomerulus, AA - aferentna arteriola (elektronska mikroskopija).

B - shema strukture glomerularne kapilarne zanke.

Prehod molekul skozi filtracijsko pregrado je odvisen od njihove velikosti in električnega naboja. Snovi z molekulsko maso> 50.000 Da skoraj niso filtrirane. Zaradi negativnega naboja v normalnih strukturah glomerularne pregrade se anioni ohranijo v večji meri kot kationi. Endotelne celice imajo pore ali fenestre s premerom približno 70 nm. Pore ​​so obdane z glikoproteini, ki imajo negativen naboj, predstavljajo vrsto sita, skozi katerega pride do plazemske ultrafiltracije, vendar se oblikovani elementi krvi zadržujejo. Glomerularna bazalna membrana (GBM) je neprekinjena pregrada med krvjo in votlino kapsule, pri odraslem pa je debelina 300–390 nm (150-250 nm pri otrocih) (sl. 5). GBM vsebuje tudi veliko število negativno nabitih glikoproteinov. Sestavljen je iz treh plasti: a) lamina rara externa; b) lamina densa in c) lamina rara interna. Pomemben strukturni del GBM je kolagen tipa IV. Pri otrocih z dednim nefritisom, klinično manifestirano hematurijo, so odkrite mutacije kolagena tipa IV. Patologijo GBM ugotavljamo z elektronsko mikroskopsko preiskavo biopsije ledvic.

Slika 5. Glomerularna kapilarna stena - glomerulni filter (9).

Fenestrirani endotel se nahaja spodaj, nad njim je GBM, na katerem so jasno vidne noge podocita, ki se redno nahajajo (elektronska mikroskopija).

Visceralne glomerularne epitelne celice, podociti, podpirajo glomerularno arhitekturo, preprečujejo prehod beljakovin v urinarni prostor in sintetizirajo GBM. To so visoko specializirane celice mezenhimskega izvora. Dolgi primarni procesi (trabekule) odstopajo od telesa podocitov, katerega konci imajo na nogah pritrjene noge. Majhni procesi (pedikule) se odmikajo od velikih skoraj pravokotno in pokrivajo prostor kapilare brez velikih procesov (sl. 6A). Med sosednjimi nogami podocitov je raztegnjena filtracijska membrana - razrezana membrana, ki je bila v zadnjih desetletjih predmet številnih raziskav (sl. 6B).

Slika 6. Struktura podocitov (9).

Noge podocitov pa v celoti pokrivajo GBM (elektronsko mikroskopijo).

B - diagram filtracijske pregrade.

Razrezane diafragme so sestavljene iz nefrinskega proteina, ki je strukturno in funkcionalno tesno povezan z mnogimi drugimi beljakovinskimi molekulami: podocinom, T2DM, alfa-aktininom-4 in drugimi. Trenutno so vzpostavljene mutacije genov, ki kodirajo proteine ​​podocite. Na primer, napaka gena NPHS1 vodi do odsotnosti nefrina, kar velja za prirojeni nefrotski sindrom finskega tipa. Poškodbe podocitov zaradi izpostavljenosti virusnim okužbam, toksinom, imunološkim dejavnikom in genetskim mutacijam lahko vodijo do proteinurije in razvoja nefrotičnega sindroma, katerega morfološki ekvivalent je, ne glede na vzrok, taljenje nog podocita. Najpogostejša varianta nefrotičnega sindroma pri otrocih je idiopatski nefrotski sindrom z minimalnimi spremembami.

Glomerulus vključuje tudi mezangialne celice, katerih glavna funkcija je zagotoviti mehansko pritrditev kapilarnih zank. Mezangialne celice imajo kontraktilnost, vplivajo na glomerularni krvni pretok, pa tudi na fagocitno aktivnost (sl. 4B).

Primarni urin vstopa v proksimalne ledvične tubule in je tam zaradi kvalitativnih in kvantitativnih sprememb zaradi izločanja in reabsorpcije snovi. Proksimalne tubule so najdaljši segment nefrona, na začetku je močno ukrivljen, in ko se premika v zanko, se Henle izravnava. Celice proksimalnega tubula (nadaljevanje parietalnega epitelija kapsule glomerulov) so valjaste oblike, pokrite z mikrovilami na strani lumna (»krtačna meja«). Microvilli povečuje delovno površino epitelijskih celic z visoko encimsko aktivnostjo. Vsebujejo številne mitohondrije, ribosome in lizosome. Tukaj je aktivna reabsorpcija mnogih snovi (glukoza, aminokisline, ioni natrija, kalija, kalcija in fosfatov). Približno 180 L glomerularnega ultrafiltrata vstopi v proksimalne tubule in 65-80% vode in natrija se reabsorbira nazaj. Posledično se količina primarnega urina bistveno zmanjša, ne da bi pri tem spremenili koncentracijo. Zanka Henle. Neposredni del proksimalnega tubula prehaja v spustno koleno zanke Henle. Oblika epitelijskih celic postane manj podaljšana, število mikrovil se zmanjša. Naraščajoči del zanke ima tanke in debele dele in se konča v gosto mesto. Celice sten debelih segmentov zanke Henle so velike, vsebujejo številne mitohondrije, ki proizvajajo energijo za aktivni transport natrijevih ionov in klora. Glavni ionski nosilec teh celic, NKCC2, inhibira furosemid. Jukstaglomerularni aparat (SEA) vključuje 3 vrste celic: celice distalnega tubularnega epitela na strani, ki meji na glomerul (gosto mesto), ekstraglomerularne mezangialne celice in zrnate celice v stenah aferentnih arteriolov, ki proizvajajo renin. (Sl. 7).

Distalni tubuli. Za gosto točko (macula densa) se začne distalni tubul, ki prehaja v zbiralno cev. V distalnih tubulih absorbira približno 5% Na primarnega urina. Nosilec, ki ga zavirajo tiazidni diuretiki. Kolektivne cevi imajo tri dele: kortikalne, zunanje in notranje medularne. Notranji medularni predeli zbiralne cevi tečejo v papilarni kanal, ki se odpre v majhno čašo. Zbirne epruvete vsebujejo dve vrsti celic: primarno ("svetlobo") in interkalirano ("temno"). Ko se kortikalna cev premakne v medularno, se število interkaliranih celic zmanjša. Glavne celice vsebujejo natrijeve kanale, katerih delo zavirajo amiloridni diuretiki, triamteren. Interkalacijske celice nimajo Na + / K + -ATPaz, vendar vsebujejo H + -ATPaze. To so izločanje H + in reapsorpcija CL -. Tako je v zbiralni epruveti zadnja faza reabsorpcije NaCl pred odhodom urina iz ledvic.

Intersticijske ledvične celice. V kortikalni plasti ledvic je intersticij šibko izražen, medtem ko je v medliki bolj opazen. Ledvična skorja vsebuje dve vrsti intersticijskih celic - fagocitno in fibroblastno. Fibroblast-podobne intersticijske celice proizvajajo eritropoetin. V sredici ledvic so tri vrste celic. Citoplazma celic ene od teh vrst vsebuje majhne lipidne celice, ki služijo kot izhodni material za sintezo prostaglandinov.